單片機(jī)課程設(shè)計(jì)-多功能數(shù)字時(shí)鐘.doc

1/35單片機(jī)課程設(shè)計(jì)姓名：題目：多功能數(shù)字時(shí)鐘完成日期：2011年12月2/35摘要多功能數(shù)字時(shí)鐘的設(shè)計(jì)基于STC90C516RD+單片機(jī)系統(tǒng)，通過精確的時(shí)鐘芯片計(jì)時(shí)，并通過單片機(jī)從時(shí)鐘芯片內(nèi)讀出時(shí)間精確在液晶上顯示。同時(shí)還能在紅外遙控發(fā)射器與紅外接收探頭的配合下通過單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)時(shí)鐘芯片內(nèi)的時(shí)間進(jìn)行修改，并將修改后的時(shí)間寫入時(shí)鐘芯片進(jìn)行精確計(jì)時(shí)。為了防止突然掉電時(shí)間復(fù)位的情況，每隔一定的時(shí)間通過單片機(jī)從時(shí)鐘芯片里讀出確定的時(shí)間并寫入到掉電存儲(chǔ)模塊里面，這樣即使掉電時(shí)間也能正常精確的進(jìn)行計(jì)時(shí)。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；時(shí)鐘；紅外；掉電存儲(chǔ)；3/35目錄單片機(jī)課程設(shè)計(jì).1摘要.21前言.41.2背景.41.2方案.52硬件方面.621MCU.622人機(jī)界面.723外圍器件.8231電源輸入模塊.8232掉電存儲(chǔ)模塊.8233時(shí)鐘模塊.9234紅外接收模塊.10235液晶模塊.113軟件設(shè)計(jì).1131模塊框圖.1132總流程圖.1233分模塊流程圖.13331掉電存儲(chǔ)模塊流程圖.13332DS1302時(shí)鐘流程圖.14333WD6122紅外遙控發(fā)射流程圖.15334HS0038紅外接收探頭流程圖.154綜合調(diào)試.175總結(jié).17附錄1：實(shí)物圖.19附錄2：源代碼.204/351前言1.2背景20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動(dòng)下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快?，F(xiàn)代生活的人們?cè)絹碓街匾暺鹆藭r(shí)間觀念，可以說是時(shí)間和金錢劃上了等號(hào)。對(duì)于那些對(duì)時(shí)間把握非常嚴(yán)格和準(zhǔn)確的人或事來說，時(shí)間的不準(zhǔn)確會(huì)帶來非常大的麻煩。數(shù)字鐘已成為人們?nèi)粘Ｉ钪校罕夭豢缮俚谋匦杵罚瑥V泛用于個(gè)人家庭以及車站、碼頭、劇場(chǎng)、辦公室等公共場(chǎng)所，給人們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂帶來極大的方便。由于數(shù)字集成電路技術(shù)的發(fā)展和采用了先進(jìn)的石英技術(shù)，使數(shù)字鐘具有走時(shí)準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，它還用于計(jì)時(shí)、自動(dòng)報(bào)時(shí)及自動(dòng)控制等各個(gè)領(lǐng)域。數(shù)字鐘廣泛用于個(gè)人家庭,車站,碼頭辦公室等公共場(chǎng)所,成為人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢缮俚谋匦杵?由于集成電路的發(fā)展和廣泛應(yīng)用,使得數(shù)字鐘的精度,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式鐘表,鐘表的數(shù)字化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)時(shí)功能。諸如定時(shí)自動(dòng)報(bào)警、按時(shí)自動(dòng)打鈴、時(shí)間程序自動(dòng)控制、定時(shí)廣播、自動(dòng)起閉路燈、定時(shí)開關(guān)烘箱、通斷動(dòng)力設(shè)備、甚至各種定時(shí)電氣的自動(dòng)啟用等，所有這些，都是以鐘表數(shù)字化為基礎(chǔ)的。因此，研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非?，F(xiàn)實(shí)5/35的意義但當(dāng)前的數(shù)字鐘存在諸多弊端。我們?cè)O(shè)計(jì)的液晶顯示的時(shí)間簡(jiǎn)單明了而且讀數(shù)快、時(shí)間準(zhǔn)確顯示到秒，所以液晶為顯示器的時(shí)鐘比指針式的時(shí)鐘表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢(shì)。而機(jī)械式的依賴于晶體震蕩器，可能會(huì)導(dǎo)致誤差。數(shù)字鐘DS1302的計(jì)時(shí)精度、穩(wěn)定度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過老式機(jī)械鐘。采用紅外遙控裝置進(jìn)行時(shí)間的重置，對(duì)一些比較高活不易接觸的時(shí)鐘顯得更加方便。若設(shè)計(jì)了掉電存儲(chǔ)功能，即使突然斷電，時(shí)間仍舊精確計(jì)時(shí)，不會(huì)就此復(fù)位或者停止，當(dāng)重新裝上電源，時(shí)間準(zhǔn)確現(xiàn)實(shí)當(dāng)前時(shí)間，這是一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)，有很大的市場(chǎng)。我們希望做出一個(gè)能解決以上缺陷的數(shù)字時(shí)鐘！1.2方案多功能數(shù)字鐘是采用DS1302以24小時(shí)計(jì)時(shí)方式實(shí)現(xiàn)對(duì)“時(shí)”、“分”、“秒”、“星期”、“日”、“月”、“年”數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置。根據(jù)LCD1602液晶顯示原理來進(jìn)行顯示“時(shí)”、“分”、“秒”、“星期”、“日”、“月”、“年”，用DS1302實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)、進(jìn)位。數(shù)字鐘通過從AT24C02讀出時(shí)間，寫入DS1302，DS1302自動(dòng)運(yùn)行計(jì)時(shí)，讀出DS1302的數(shù)并在LCD1602中顯示，同時(shí)不停的將DS1302中的時(shí)間寫入AT24C02中供掉電存。在執(zhí)行程序過程中還要及時(shí)響應(yīng)來自外部的紅外中斷信號(hào)，進(jìn)行新的時(shí)間調(diào)整并寫入DS1302，最終實(shí)現(xiàn)主程序的循環(huán)！6/352硬件方面21MCU單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱為微控制器。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：中央處理器、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要和適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。單片機(jī)經(jīng)過1、2、3、3代的發(fā)展，正朝著多功能、高性能、低電壓、低功耗、低價(jià)格、大存儲(chǔ)容量、強(qiáng)I/O功能及較好的結(jié)構(gòu)兼容性方向發(fā)展。其發(fā)展趨勢(shì)不外乎以下幾個(gè)方面：1、多功能單片機(jī)中盡可能地把所需要的存儲(chǔ)器和I/O口都集成在一塊芯片上，使得單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)更多的功能。比如A/D、PWM、PCA（可編程計(jì)數(shù)器陣列）、WDT（監(jiān)視定時(shí)器-看家狗）、高速I/O口及計(jì)數(shù)器的捕獲/比較邏輯等。有的單片機(jī)針對(duì)某一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，集成了相關(guān)的控制設(shè)備，以減少應(yīng)用系統(tǒng)的芯片數(shù)量。例如，有的芯片以51內(nèi)核為核心，集成了USB控制器、SMARTCARD接口、MP3解碼器、CAN或者I*I*C總線控制器等，LED、LCD或VFD顯示驅(qū)動(dòng)器也開始集成在8位單片機(jī)中。2、高效率和高性能為了提高執(zhí)行速度和執(zhí)行效率，單片機(jī)開始使用RISC、流水線和DSP的設(shè)計(jì)技術(shù)，使單片機(jī)的性能有了明顯的提高，表現(xiàn)為：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘頻率得到提高；同樣頻率的單片機(jī)運(yùn)行效率也有了很大的提升；由于集成度的提高，單片機(jī)的尋址能力、片內(nèi)ROM（FLASH）和RAM的容量都突破了以往的數(shù)量和限制。由于系統(tǒng)資源和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，開始使用高級(jí)語言（如C語言）來開發(fā)單片機(jī)的程序。使用高級(jí)語言可以降低開發(fā)難度，縮短開發(fā)周期，增強(qiáng)軟件的可讀性和可移植性，便于改進(jìn)和擴(kuò)充功能。3、低電壓和低功耗7/35單片機(jī)的嵌入式應(yīng)用決定了低電壓和低功耗的特性十分重要。由于CMOS等工藝的大量采用，很多單片機(jī)可以在更低的電壓下工作（1.2V或0.9V），功耗已經(jīng)降低到uA級(jí)。這些特性使得單片機(jī)系統(tǒng)可